Вспышка короеда защищает водоемы от нитратного загрязнения

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили неожиданный положительный эффект от разрушительных вспышек размножения короедов на западе США: такие события не ухудшают качество воды в соседних ручьях, как предполагалось ранее.

По словам профессора Уильяма Льюиса, новое исследование показывает, что мелкие деревья и другая растительность, выживающая после нашествия короедов вдоль водотоков, увеличивают поглощение нитратов — распространенного загрязнителя, связанного с нарушениями экосистемы. В то время как вырубка леса или сильные штормы могут повысить концентрацию нитратов в ручьях на 400% на несколько лет, команда не обнаружила значительного увеличения концентрации нитратов после массовой гибели деревьев от короеда в ряде исследовательских районов Колорадо.

«Мы выяснили, что короеды нарушают водосборные бассейны не так, как вырубка леса и сильные штормы, — сказал Льюис. — Они оставляют после себя более мелкие деревья и другой подлесок, которые компенсируют потерю крупных сосен, поглощая дополнительные нитраты из системы. Условия после нашествия короеда служат хорошим ориентиром для защиты подпологовой растительности с целью сохранения качества воды при проведении лесозаготовительных работ».

Статья по теме была опубликована 14 января в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Лесная служба США и другие агентства установили методы заготовки, которые значительно смягчают ущерб лесам от вырубки, и они заслуживают за это признания, — отметил Льюис. — Но это исследование показывает, насколько важна для качества воды в ручьях выживаемость мелких деревьев и подлеска».

В водотоках, прилегающих к здоровым сосновым лесам, концентрация нитратов, как правило, намного ниже, чем в реках на равнинах запада, таких как Саут-Платт. Загрязнение нитратами вызвано сельскохозяйственными стоками из населенных районов и разрешенными сбросами очищенных сточных вод с водоочистных сооружений.

«Во многих водоразделах Колорадо из-за эпидемии короеда погибло от 80 до 90% древесного полога, — сказал Льюис. — Мы начали задаваться вопросом, приводит ли гибель деревьев к снижению качества воды в ручьях. Мы знали, что специалисты по лесному и водному хозяйству ожидают больших изменений в качестве воды из-за вспышки короеда, поэтому решили объединить ресурсы университета и федеральных агентств, чтобы найти ответ».

Соавтор исследования Джеймс Маккатчан отметил, что новые результаты должны помочь лесным менеджерам разработать более эффективные способы заготовки древесины с минимальным воздействием на нижележащие экосистемы. «Это исследование показывает, что по крайней мере в некоторых районах можно удалить большую часть биомассы деревьев из водосборного бассейна с очень минимальным воздействием на экосистему ручья».

Растительность подлеска, оставшаяся нетронутой после вспышек короеда, получает экологическое преимущество в плане выживания и роста, поскольку мелкие деревья больше не должны конкурировать с крупными и имеют больший доступ к свету, воде и питательным веществам. Исследования соавтора работы Рэйчел Эртц показали, что концентрация нитратов в хвое мелких сосен, переживших заражение короедом, была выше, чем у здоровых деревьев за пределами пораженных зон, что является еще одним показателем компенсаторной реакции подлеска.

Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что в западных лесах такая «компенсаторная реакция» обеспечивает эффективную защиту качества воды от неблагоприятного воздействия нитратов только в том случае, если примерно половина растительности переживает гибель верхнего яруса от короеда, что обычно и происходит в таких районах.